基于纸基微芯片的样本前处理方法研究进展

1

作者 马亚星 顾梦杰 +1 位作者 李旭东 沈先涛 《分析测试学报》 CAS 北大核心 2025年第1期91-98,共8页

纸基微芯片(μPADs)是一种以纸质材料为基底的简易、便携式检测平台,在临床诊断、食品质量控制和环境监测等领域显示出极大的应用前景。作为快速检测平台,纸基微芯片除了需要对目标物进行快速定量,还要完成样本的前处理过程。科学家近... 纸基微芯片(μPADs)是一种以纸质材料为基底的简易、便携式检测平台,在临床诊断、食品质量控制和环境监测等领域显示出极大的应用前景。作为快速检测平台,纸基微芯片除了需要对目标物进行快速定量,还要完成样本的前处理过程。科学家近年来开发了多种基于纸基微芯片的样本前处理方法,用于不同样本中目标物的分析。由于纸基具有强兼容性能,增强纸基芯片的样本前处理功能并将其与各种快速检测方法联用,能极大地扩展纸基微芯片的应用领域。该文对纸基微芯片的自驱动以及纸基微芯片自驱动与外驱动相结合的样本前处理方法进行了总结,概述了纸基微芯片在目标分析物提取、富集等前处理方面的研究进展,探讨了各种纸基微芯片前处理方法的优点和局限性。另外还展望了纸基微芯片的发展方向—除了不断提高样品前处理能力来扩展其在样本制备中的应用,还需要开发商业化的纸基微芯片来满足各类行业的检测需求。 展开更多

关键词 快速分析 纸基微芯片 分离 驱动 前处理

在线阅读 下载PDF 职称材料

纸基微流控芯片在癌症标志物检测中的研究进展 被引量：1

2

作者 程菲 李明 +2 位作者 张友航 吕昭锦 张甜 《现代化工》 北大核心 2025年第3期254-259,共6页

综述了用于癌症标志物检测的分析方法,包括比色法、荧光法和电化学法,详细探讨了纸基微流控芯片在其中的应用研究,讨论了其面临的挑战,同时对该领域未来的发展方向进行了展望。

关键词 癌症标志物 纸基微流控芯片 分析方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

纸基微流控芯片的制备工艺及其在抗生素检测中的应用研究进展

3

作者 唐嵩 胡敬芳 +4 位作者 王林哲 魏文松 宋钰 李延生 高国伟 《中国造纸学报》 北大核心 2025年第3期94-105,共12页

纸基微流控芯片(μPADs)因其制作成本低、环境友好、便于携带等优势,为抗生素快速检测提供了新的研究平台。本文对μPADs基材的制备方法和工艺进行总结,基于不同检测原理,总结了电化学传感、比色传感、荧光传感、侧流免疫层析传感等μP... 纸基微流控芯片(μPADs)因其制作成本低、环境友好、便于携带等优势,为抗生素快速检测提供了新的研究平台。本文对μPADs基材的制备方法和工艺进行总结,基于不同检测原理,总结了电化学传感、比色传感、荧光传感、侧流免疫层析传感等μPADs的技术特点和结构性能,重点综述了μPADs在环境监测、食品检验及医学诊断领域中抗生素检测的应用研究进展,并分析了μPADs面临的挑战及未来发展方向。 展开更多

关键词 纸基微流控芯片 抗生素污染 快速检测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于MnO_(2)的开关型荧光碳点纸基微流控芯片测定金银花中绿原酸的含量

4

作者 乐薇 杨宝菊 +2 位作者 马奕婷 万碧琴 高倩智子 《理化检验(化学分册)》 北大核心 2025年第9期1025-1031,共7页

MnO_(2)纳米颗粒可使柠檬酸与尿素制备的碳点荧光猝灭,体系被“关闭”;加入绿原酸后,绿原酸可与MnO_(2)发生氧化还原反应,碳点的荧光恢复,体系被“打开”,恢复的荧光强度与绿原酸的质量浓度呈相关性。以滤纸为纸基材料,采用剪切粘贴法... MnO_(2)纳米颗粒可使柠檬酸与尿素制备的碳点荧光猝灭,体系被“关闭”;加入绿原酸后,绿原酸可与MnO_(2)发生氧化还原反应,碳点的荧光恢复,体系被“打开”,恢复的荧光强度与绿原酸的质量浓度呈相关性。以滤纸为纸基材料,采用剪切粘贴法获得亲疏水区,于亲水区滴加碳点溶液和MnO_(2)纳米颗粒溶液,干燥后获得基于MnO_(2)的开关型荧光碳点纸基微流控芯片,直接点样后,在365 nm紫外光下拍照,分析显色斑点的红(R)、绿(G)、蓝(B)值,优化上述纸基微流控芯片的制备条件和检测条件。结果表明,在碳点质量浓度0.50 g·L^(-1)、MnO_(2)质量浓度0.087 g·L^(-1)、点样体积4μL、显色时间25 min的优化条件下,绿原酸的质量浓度在0.06~0.70 g·L^(-1)内与样品显色斑点的B/(B+G+R)值呈线性关系,检出限(3s/k)为0.059 mg·L^(-1)。按照标准加入法进行回收试验,回收率为90.8%~99.6%。采用本方法对实际金银花样品平行分析5次,测定值的相对标准偏差不大于6.5%,所得的测定结果与高效液相色谱法测定结果接近。 展开更多

关键词 MnO_(2)纳米颗粒 碳点 纸基微流控芯片 绿原酸

在线阅读 下载PDF 职称材料

荧光纸基微流控芯片在食品检测领域中的应用 被引量：3

5

作者 王小英 王玄 蔡济海 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期1-11,共11页

食品安全事故频发,引发全球对食品安全的广泛关注。为了保障食品的质量和安全,研究人员已经开发了各种快速和灵敏的检测方法,用于分析各种食品成分和污染物。纸基微流控芯片(μPADs)是以纸张为主要基版,使生化反应小型化的微实验室分析... 食品安全事故频发,引发全球对食品安全的广泛关注。为了保障食品的质量和安全,研究人员已经开发了各种快速和灵敏的检测方法,用于分析各种食品成分和污染物。纸基微流控芯片(μPADs)是以纸张为主要基版,使生化反应小型化的微实验室分析系统。近年来,μPADs在芯片设计和功能集成方面发展迅速,因其成本低、样品体积小和携带方便等优点,在快速检测中具有独特的应用潜力,已广泛用于保障食品安全。与其他检测方法相比,基于荧光法的μPADs具有选择性好和灵敏度高等优点,能够快速准确地测定目标物,满足现场检测的需求,为食品检测提供理想的解决方案。其在不同的实际应用中显示出广阔的前景,能测定食品中的各种污染物,包括病原微生物(大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、单核细胞增生李斯特菌和副溶血性弧菌)、有害化学物质(农药、苏丹红染料、亚硝酸盐、甲醛和抗生素)和重金属离子(铅、镉、汞、砷、铬)等。笔者介绍了μPADs的基本概念,包括纸作为基材的优点以及二维和三维芯片的特点,重点介绍了荧光检测原理以及在食品检测领域中的应用。研究结果将有助于开发和应用更多新型基于荧光分析方法的μPADs,并为开发准确、灵敏、便捷的食品污染物检测方法提供参考。 展开更多

关键词 纸基微流控芯片 荧光 食品检测 食品污染物

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于纸基微流控芯片的防伪无废弃包装 被引量：2

6

作者 杨晨 雷文财 《包装工程》 CAS 北大核心 2024年第13期98-103,共6页

目的在当今环保意识不断增强的背景下,纸基微流控技术以其低成本、可降解的特点,逐渐成为包装行业的研究热点。本研究旨在设计一种基于纸基微流控芯片的多功能包装,通过碳点的特异性荧光响应实现防伪功能,并结合导电油墨器件添加趣味教... 目的在当今环保意识不断增强的背景下,纸基微流控技术以其低成本、可降解的特点,逐渐成为包装行业的研究热点。本研究旨在设计一种基于纸基微流控芯片的多功能包装,通过碳点的特异性荧光响应实现防伪功能,并结合导电油墨器件添加趣味教学功能,以满足现代环境的无废弃包装要求。方法通过丝网印刷的方法,构建荧光传感与导电油墨器件一体化的纸基微流控芯片,粘贴在传统纸质包装的内表面制备具有防伪功能的无废弃包装。结果经测试,该包装可以通过碳点材料的荧光与猝灭鉴别产品真伪,并在滴入导电油墨后通过发光器件起到趣味教学的作用。结论将纸基微流控芯片与纸质包装相结合,为产品防伪与包装可持续应用提供了一种可行的方法。 展开更多

关键词 纸基微流控芯片 纸包装 防伪 无废弃包装

在线阅读 下载PDF 职称材料

纸基微流控电化学芯片检测农药残留的研究进展 被引量：3

7

作者 李艳青 宗欣荣 +1 位作者 陈思安 张敏 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第15期252-262,共11页

农药的发展推动了全球农业生产,但随之而来的残留问题对人类健康造成严重威胁,因此,亟需构建快速、准确、灵敏、经济的现场大规模检测方法。纸基微流控电化学芯片是一种高灵敏便携式的微型分析系统,它以纸为基底,依靠毛细管力驱动流体,... 农药的发展推动了全球农业生产,但随之而来的残留问题对人类健康造成严重威胁,因此,亟需构建快速、准确、灵敏、经济的现场大规模检测方法。纸基微流控电化学芯片是一种高灵敏便携式的微型分析系统,它以纸为基底,依靠毛细管力驱动流体,对待测物进行分离检测。由于农药及农产品的种类繁多、基质复杂,因此,对其制备提出了更高的要求。本文首先从纸的选择、亲疏水通道的建立、分离区的集成和电极的印刷4个环节梳理了纸基微流控电化学芯片的制备过程,并基于农药的电化学检测原理,建立农药检测与芯片制备之间的联系,最后讨论了纸基微流控电化学芯片的优势、挑战和发展趋势,以期为纸基微流控电化学芯片更全面地应用于农残检测领域提供理论参考。 展开更多

关键词 纸基微流控电化学芯片 农药残留 纸 疏水屏障 分离

在线阅读 下载PDF 职称材料

多离子可视化检测的纸基微流控芯片的构建及应用 被引量：1

8

作者 王璐瑶 郭雅丹 《化学研究与应用》 CAS 北大核心 2024年第1期48-55,共8页

本文基于纸基微流控技术,构建了一种基于Pb^(2+)、Cr^(6+)、Fe^(3+)以及NO_(2)^(-)多离子可视化检测的纸基微流控芯片,其具有可携带以及即时检测等优点,在水体离子污染检测方面具有潜在的应用价值。该纸芯片利用流体的亲疏水性质构建了... 本文基于纸基微流控技术,构建了一种基于Pb^(2+)、Cr^(6+)、Fe^(3+)以及NO_(2)^(-)多离子可视化检测的纸基微流控芯片,其具有可携带以及即时检测等优点,在水体离子污染检测方面具有潜在的应用价值。该纸芯片利用流体的亲疏水性质构建了具有样品收集区、检测区的微平台,通过四种离子的不同显色反应可以实现对多离子的可视化检测,并且通过软件进行RGB色度分析,在0到20 ppm浓度范围内构建了色彩强度值RGB与NO_(2)^(-)浓度变化的定量检测分析标准曲线,根据该曲线计算出检出限为0.405 ppm,同时该纸芯片也可以完成对其他三种离子即时定性的检测。 展开更多

关键词 纸基微流控芯片 可视化离子检测 RGB色度分析 应用

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于纸基微流控芯片的农药残留光电检测方法 被引量：13

9

作者 杨宁 李振 +3 位作者 毛罕平 王盼 项昌华 孙俊 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期294-299,共6页

针对当前农药检测设备所存在的造价高、自动化程度低、试剂耗材量大等问题,提出一种基于纸基微流控芯片的农药光电检测方法。设计一种简单、便携、廉价的纸基微流控芯片。构造桥式复合结构提升微流控酶抑制显色反应的均匀度,设计适用于... 针对当前农药检测设备所存在的造价高、自动化程度低、试剂耗材量大等问题,提出一种基于纸基微流控芯片的农药光电检测方法。设计一种简单、便携、廉价的纸基微流控芯片。构造桥式复合结构提升微流控酶抑制显色反应的均匀度,设计适用于光吸收反射检测的光路及电路结构,最终创建集化学反应、光吸收反射效应及环境参数控制于一体的便携化农药检测系统试验平台,并对试验平台最佳工艺参数进行测定与优化。试验结果表明:在达到国家检测标准的前提下,所述检测法分辨率可达0.002 mg/L,高于农药速测卡法;在农药检测浓度范围内,所述方法与yps-1 168型便携式农药检测仪检出限相当,但试剂消耗价格降低了94.79%,且检测时间缩短23%。因此设计的纸基微流控芯片农药光电检测系统,为农残检测的便携化研制发展奠定理论基础。 展开更多

关键词 农药 农产品 快速检测 纸基微流控芯片 光电检测 分辨率

在线阅读 下载PDF 职称材料

整合纸基微流控检测芯片的食药纸包装 被引量：2

10

作者 范一强 刘士成 +1 位作者 金玉洁 张亚军 《包装工程》 CAS 北大核心 2017年第15期5-8,共4页

目的探索纸质食品、药品包装与纸基微流控检测芯片的整合方法与规律。方法在传统纸质食品或药品包装的内表面,通过喷蜡打印的方法,整合具有特定生物化学检测作用的纸基微流控芯片,并探索微流体在包装内表面构成的纸基微流控芯片中的运... 目的探索纸质食品、药品包装与纸基微流控检测芯片的整合方法与规律。方法在传统纸质食品或药品包装的内表面,通过喷蜡打印的方法,整合具有特定生物化学检测作用的纸基微流控芯片,并探索微流体在包装内表面构成的纸基微流控芯片中的运用规律。结果通过喷蜡打印,成功地将纸基微流控芯片整合在了传统纸质食药包装的内表面,经过测试可以完成液体pH检测等基础生物化学检测应用。结论将纸基微流控芯片与食药纸质包装相结合,为食品、药品的实时和现场自我检测提供了新的思路和手段,该方法不仅成本低廉、易于操作,且检测精度高。 展开更多

关键词 食品包装 药品包装 纸包装 纸基微流控芯片

在线阅读 下载PDF 职称材料

写字机器人绘制纸基微流控芯片便携检测Ca^(2+) 被引量：1

11

作者 刘旭 高国伟 +2 位作者 胡敬芳 张开宇 李延生 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1607-1613,共7页

纸基微流控芯片是一种纸质基底芯片,具有性能优良、价格低廉的优势,然而其制备技术多依赖专业昂贵的设备,限制了纸基微流控芯片的发展。该文采用成本低廉的家用写字机器人,将具有敏感特性的智能水凝胶绘制在纸质基底材料上,得到具有水... 纸基微流控芯片是一种纸质基底芯片,具有性能优良、价格低廉的优势,然而其制备技术多依赖专业昂贵的设备,限制了纸基微流控芯片的发展。该文采用成本低廉的家用写字机器人,将具有敏感特性的智能水凝胶绘制在纸质基底材料上,得到具有水凝胶阀门的纸基微流控芯片。以Ca^(2+)为模型靶标,该纸基微流控芯片能实现不同浓度(0.1~50 mmol/L)Ca^(2+)溶液的裸眼定量检测,并具有很好的易用性和重现性。同时采用ILX506 CCD传感器制作纸基微流控芯片的数字显示设备,以实现芯片测量结果的自动读取功能。该方法能快速便捷、低成本地制备多条纸基微流控芯片,为其普适化制备提供了新的研究思路,在发展中地区具有良好的推广前景。 展开更多

关键词 纸基微流控芯片 写字机器人 水凝胶 快速检测 可视化定量检测

在线阅读 下载PDF 职称材料

纸基微流控芯片的研究进展及趋势 被引量：17

12

作者 吴静 徐军飞 +3 位作者 石聪灿 何明辉 陈广学 田君飞 《中国造纸学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期57-64,共8页

纸张由于来源广泛、造价低廉、易于加工、生物样品相容性较好、可降解等诸多优点,常被用作承载分析诊断测试的基底材料。自2007年起,纸基微流控技术逐渐成为研究的热点,并涉及医学诊断、环境监测、生化分析等多个领域。目前,纸基微流控... 纸张由于来源广泛、造价低廉、易于加工、生物样品相容性较好、可降解等诸多优点,常被用作承载分析诊断测试的基底材料。自2007年起,纸基微流控技术逐渐成为研究的热点,并涉及医学诊断、环境监测、生化分析等多个领域。目前,纸基微流控芯片已成为一种新型的平台技术,在低资源配置地区的快速诊断检测领域显示出了较大的应用潜力。本综述主要针对2007年以后的纸基微流控芯片的研究进展及趋势做论述。 展开更多

关键词 纸基微流控芯片 制造工艺 结构设计 结果显示与读取 发展趋势

在线阅读 下载PDF 职称材料

纸基微流控芯片及其水环境检测方法研究进展 被引量：9

13

作者 王林哲 胡敬芳 +3 位作者 杨洋春 宋钰 李延生 高国伟 《中国造纸学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期133-143,共11页

我国水环境污染问题较为突出,发展水环境污染物快速检测方法,是目前及时有效治理水环境问题的迫切需要。近年来,纸基微流控芯片(Paper-based microfluidic analytical devices,µPAD)在环境监测领域得到快速发展,它具有成本低、制... 我国水环境污染问题较为突出,发展水环境污染物快速检测方法,是目前及时有效治理水环境问题的迫切需要。近年来,纸基微流控芯片(Paper-based microfluidic analytical devices,µPAD)在环境监测领域得到快速发展,它具有成本低、制作简单、试剂消耗少、携带方便、环保等特点,符合世界卫生组织(WHO)制定的现场快速检测装置“ASSURED”标准。本文综述了µPAD及其水环境检测方法的研究进展,首先介绍了在提升纸基材料性能方面取得的研究成果,讨论了µPAD的制备方法及其改进方案,并总结了几种应用于µPAD流体运动控制技术,然后重点介绍了基于µPAD的水环境快速检测方法与传感器构建方法取得的研究进展,最后讨论了µPAD目前的局限性并展望了其发展前景。 展开更多

关键词 纸基微流控芯片 水环境污染 快速检测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于功能核酸的纸基微流控芯片测定重金属离子的研究进展 被引量：1

14

作者 郑玉竹 曹慧 +6 位作者 徐斐 葛玉卿 王震 陈莉敏 武薇薇 朱俊杰 袁敏 《理化检验（化学分册）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期568-576,共9页

综述了近年来用于检测重金属离子(铅离子、镉离子、汞离子和银离子)的基于功能核酸的纸基微流控芯片的研究进展,包括其类型及检测原理等,并对其发展前景进行了展望(引用文献53篇)。

关键词 纸基微流控芯片 功能核酸 重金属离子 检测

在线阅读 下载PDF 职称材料

纸基微流控芯片的印刷制造工艺及其在食品安全检测中的应用 被引量：4

15

作者 李琼阳 陈心雨 +2 位作者 徐小虎 万小芳 田君飞 《包装工程》 CAS 北大核心 2022年第19期27-39,共13页

目的探究纸基微流控芯片的发展现状,为纸基微流控芯片进一步研发和推广应用提供借鉴和参考。方法通过调研文献,根据检测原理及印刷制备工艺对纸基微流控芯片进行阐述,然后对微流控芯片在食品安全检测中的应用研究进展进行总结。结果纸... 目的探究纸基微流控芯片的发展现状,为纸基微流控芯片进一步研发和推广应用提供借鉴和参考。方法通过调研文献,根据检测原理及印刷制备工艺对纸基微流控芯片进行阐述,然后对微流控芯片在食品安全检测中的应用研究进展进行总结。结果纸基微流控芯片适用于比色法、荧光法、电化学法及表面增强拉曼光谱等多种检测方法,印刷制备工艺也呈现多样化发展趋势。纸基微流控芯片检测技术成功应用于食品添加剂、污染物、成分分析及智能食品包装等安全检测领域。结论纸基微流控芯片应用潜力巨大,仍需进一步优化技术工艺以克服制约其发展的潜在瓶颈问题。 展开更多

关键词 纸基微流控芯片 制备工艺 印刷 食品安全检测

在线阅读 下载PDF 职称材料

自供热复合磁吸式微流控纸芯片加热层的研究 被引量：1

16

作者 刘哲 毛罕平 杨宁 《农机化研究》 北大核心 2023年第6期159-164,263,共7页

目前,基于酶抑制法设计的多层农残检测微流控纸芯片内置加热层以生石灰遇水放热为供热原理,放热不稳定,泄露后影响酶抑制检测反应正常进行。针对以上问题,以选择安全稳定的铁粉电氧化反应作为供热原理,设计自供热复合磁吸式微流控农残... 目前,基于酶抑制法设计的多层农残检测微流控纸芯片内置加热层以生石灰遇水放热为供热原理,放热不稳定,泄露后影响酶抑制检测反应正常进行。针对以上问题,以选择安全稳定的铁粉电氧化反应作为供热原理,设计自供热复合磁吸式微流控农残检测纸芯片的加热层,保证酶反应时所需温度,并兼顾供热效果、成本与纸芯片体积。对加热层参数进行优化,结果表明:进水区直径为20mm,混合粉末中包含铁粉1.00g、活性炭0.10 g、NaCl0.20g,进水量为100μL;误差补偿后的相对误差为4.0%。加热层释放热量基本可以满足茶叶收获时期在室内进行酶抑制检测的温度需求,在解决纸基微流控纸芯片需外置供温设备问题的同时更加安全稳定,有利于实现自动化、便捷化农药残留检测。 展开更多

关键词 农残检测 酶抑制法 纸基微流控芯片 自供热

在线阅读 下载PDF 职称材料

纸基芯片温控系统仿真与分析 被引量：2

17

作者 熊凌鹄 孙浩 东辉 《液压与气动》 北大核心 2021年第5期68-73,共6页

纸基微流控芯片(μPADs)为聚合酶链式反应、环介导等温扩增提供了新型平台,可用于新冠肺炎病毒检测等领域。为了达到纸基反应芯片所需要的正常工作温度,采用半导体制冷器(TEC)提供反应所需热源,应用有限元仿真软件(FEM)对TEC的整体结构... 纸基微流控芯片(μPADs)为聚合酶链式反应、环介导等温扩增提供了新型平台,可用于新冠肺炎病毒检测等领域。为了达到纸基反应芯片所需要的正常工作温度,采用半导体制冷器(TEC)提供反应所需热源,应用有限元仿真软件(FEM)对TEC的整体结构进行建模,依据珀尔帖效应分别对元件中的N型和P型半导体定义并进行热电耦合,同时,研究不同外部环境下的加热效果。针对不同的物理条件下的纸基反应单元加热效果,可预测芯片最佳衬底材料。研究将有助于新型纸基微流控芯片和生化分析集成系统研制。 展开更多

关键词 纸基微流控芯片 半导体制冷器 有限元仿真 珀尔帖效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

低成本聚合物微流控芯片加工技术综述 被引量：13

18

作者 范一强 王洪亮 张亚军 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第5期1-5,共5页

针对传统微流控芯片加工方法成本高昂、耗时长的问题,近年来出现了多种低成本的微流控芯片加工方法,在聚合物、纸等材料上加工、完成了能够满足其应用需求的微流控芯片。对当前各类基于聚合材料的低成本微流控芯片加工技术进行了梳理和... 针对传统微流控芯片加工方法成本高昂、耗时长的问题,近年来出现了多种低成本的微流控芯片加工方法,在聚合物、纸等材料上加工、完成了能够满足其应用需求的微流控芯片。对当前各类基于聚合材料的低成本微流控芯片加工技术进行了梳理和总结,并对未来低成本微流控芯片的发展进行了展望。 展开更多

关键词 聚合物微流控芯片 纸基微流控芯片 低成本微流控芯片

在线阅读 下载PDF 职称材料